Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением методом поперечно-клиновой прокатки. Цель изобретения - расширение технологических возможностей профиленакатных автоматов, повышение точности и надежности, упрощения конструкции, настройки и регулировки длины подачи и отрезного отхода. Устройство содержит основание, корпус, якорь, электромагнитную катушку, пружину, горизонтальные направляющие с пазом для перемещения материала, захват и механизм регулировки шага подачи. Корпус смонтирован на основании. Якорь установлен с возможностью перемещения параллельно оси подачи материала. Электромагнитная катушка расположена на якоре. Поставленная цель достигается тем, что горизонтальные направляющие выполнены в виде трубки, которая установлена с возможностью перемещения в направлении подачи материала, а механизм регулировки шага подачи выполнен в виде направляющей втулки с регулировочной гайкой и направляющей упорной резьбовой втулки, смонтированных на корпусе соосно и параллельно оси подачи материала, регулируемого упора, установленного на корпусе с возможностью перемещения параллельно оси подачи материала и расположенного между направляющей втулкой и направляющей упорной резьбовой втулкой. На направляющую резьбовую упорную втулку навинчены втулка с гайкой. Якорь выполнен полым и закреплен на другом конце трубки с возможностью взаимодействия с направляющей упорной резьбовой втулкой. Корпус установлен на основании с возможностью регулировочного перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам поперечно-клиновой прокатки, в частности для автоматической подачи длинномерной прутковой заготовки на заданную длину.

Известно устройство для подачи заготовок в непрерывно вращающиеся валки, имеющее толкающий механизм в виде цилиндра с полым штоком, приводимый в движение с помощью двуплечевого рычага, предварительный упор для обеспечения совпадения гравюры валков с фигурным контуром заготовки (авт.св. N 774744, кл. В 21 Н 9/00, 1980.

Недостатком известного устройства является сложная кинематическая схема, включающая рычаги, кулачки, копир, что снижает точность подачи прутковой заготовки.

Известен стан для поперечно-клиновой прокатки, оснащенный устройством подачи, имеющем подвижный цанговый узел, приводимый в движение от копира, кинематически связанного с приводом стана с помощью синхронизирующего редуктора (Украинец В.В., Федоров В.К., Долгов С.Г. Оборудование для холодной поперечно-клиновой прокатки деталей малых диаметров валковым инструментом. КШП, N 7, 1983, с.20-23).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции; наличие механических передач, рычагов и копира снижают точность подачи; рассматриваемый узел подачи является неотъемлемой частью профиленакатного автомата К.09.028, предназначенного только для поперечно-клиновой прокатки.

Известно устройство для обработки полосового и ленточного материала, оснащенное приводом в виде электромагнита со штоком в виде сердечника (авт. св. N1368081, кл. В 21 D 43/00, 1988).

Целью изобретение является расширение технологических возможностей профиленакатных автоматов, упрощение конструкции, а также настройки и регулировки длины подачи и отрезного отхода, повышение точности и надежности.

Это достигается тем, что устройство подачи снабжено автономным электромагнитным приводом подвижного цангового узла, ось электромагнитного привода подачи совмещена с осью прокатки, а регулирование длины подачи осуществляется перемещением корпуса электромагнита, закрепленного на резьбовой втулке, относительно якоря.

Достижение поставленной цели обеспечивается следующим. В заявляемом изобретении устройство имеет автономный электромагнитный привод, который расположен соосно с прутковой заготовкой, а регулирование длины подачи осуществляется перемещением корпуса электромагнитного привода относительно якоря.

Таким образом расширение технологических возможностей профиленакатных автоматов, упрощение конструкции достигается за счет применения устройства подачи с автономным электромагнитным приводом, исключающего жесткую кинематическую связь с редуктором профиленакатного автомата, а также возможностью применения предлагаемого устройства подачи на различных типах профиленакатных автоматов для реализации операции поперечно-клиновой прокатки.

Повышение точности подачи и надежности, упрощение настройки и регулировки длины подачи и отрезного отхода достигается за счет соосного расположения электромагнитного привода с линией прокатки. При этом отсутствуют люфты и зазоры, которые неизбежны в сложных кинематических схемах .

Устройство подачи с автономным электромагнитным приводом дает возможность реализовать операцию поперечно-клиновой прокатки на профиленакатных автоматах наряду с операциями накатки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, план.

Устройство подачи состоит из корпуса электромагнита 1 с катушкой 2. Корпус электромагнита закреплен на втулке 3, которая свободно вращается на регулировочной гайке 4, завинченной на упорную резьбовую втулку 5, через которую свободно входит направляющая трубка 6. Упор 7 регулирует сжатие подающей пружины 8.

В направляющей втулке 9 свободно передвигается механизм цангового захвата, состоящий из конуса 10, соединенного с направляющей трубкой 6, упорной пружины 11, подвижного цилиндра 12 и цангового захвата 13.

Для крепления кронштейна верхней направляющей проводки служит упор 14, закрепленный на несущей планке 15; Устройство содержит болты 16 и 17, основание 18, болты 20-22. Регулировочные болты 16, 19, 21 служат для точного совмещения оси устройства подачи с осью прокатки по вертикали. Стопорный винт 23 предохраняет от снятия втулки с регулировочной гайки 4. Якорь 24 электромагнита напрессован на направляющую трубку 6, через которую проходит прутковая заготовка 25. Позицией 26 обозначена скоба, 27 - контргайка, 28-31 - пазы.

Регулировочные пазы 28, 32 служат для точного совмещения оси устройства подачи с осью прокатки по горизонтали, через пазы 28, 32 основание 18 крепится сверху на неподвижном шпиндельном суппорте профиленакатного автомата. По продольным пазам 29, 30, 31 на основании 18 устройство подачи смещается вдоль оси прокатки. Направляющая втулка 9 и втулка 5 соединены с несущей планкой 15 и составляют единое целое корпуса устройства подачи. Электромагнит (корпус 1 с катушкой 2), якорь 24 , направляющая трубка 6 и пружина 8 с упором 7 составляют электромагнитный привод. Втулка 3 с гайкой 4, соединенные стопорным винтом 23, образуют узел установки и настройки длины подачи и отрезного отхода. Контргайка 27 предохраняет от самосвинчивания регулировочной гайки 4, а скоба 26 и стопорная гайка 23 - от проворачивания электромагнита.

Устройство подачи работает следующим образом.

Устройство устанавливается на неподвижный шпиндельный суппорт накатного автомата (например UPW-6,3; UPW-12,5/ UPW-16; UPW=25,1; К-09.028) с помощью кронштейна 18. С помощью крепежных 17, 20, 22 и регулировочных 16, 19, 21 болтов совмещаются оси устройства подачи и накатного автомата. С помощью узла настройки длины подачи устанавливается необходимый ход якоря 24 электромагнита относительно корпуса. Для этого стопорный винт 23 и контргайка 27 отпускаются, вращением регулировочной гайки 4 устанавливается ход якоря 24 электромагнита.

Ход якоря 24 это есть длина подачи L_n, зависящая от длины прокатываемой детали и отрезного отхода. Синхронизация срабатывания устройства подачи при совмещении участков загрузки на валках и частоты вращения валков осуществляется с помощью системы управления.

При пуске профиленакатного автомата валки вращаются, катушка 2 электромагнита под напряжением, якорь 24 втянут до упора в корпусе 1 электромагнита, пружина 8 сжата, цанговый узел находится в исходном положении. При совмещении участка загрузки на валках катушка 2 электромагнита обесточится, пружина 8, разжимаясь, переместит цанговый узел на величину подачи L_n т.е. до упора якоря 24 электромагнита в упорную резьбовую втулку 5. Прутковая заготовка 25 проходит через направляющую трубку 6, конус 10 и цанговый захват 13 до упора в отрезные ножи или профилирующие клинья валкового инструмента. При совмещении участков загрузки на валках произойдет подача, валки захватывают заготовку, происходит формообразование профиля детали. От начала подачи до захвата заготовки катушка 2 электромагнита обесточена. Этот промежуток времени является временем подачи и поддерживается системой управления после установки оператором. Время подачи зависит от частоты вращения валков и величины подачи.

После захвата заготовки валками на катушку 24 электромагнита подается напряжение питания, цанговый узел возвращается в исходное состояние, передвигая цанговый захват 13 по прутковой заготовке 25. При совмещении участков загрузки на валках произойдет подача, при этом прутковая заготовка, передвигаясь в направлении подачи, вытолкнет прокатанную деталь из межвалкового пространства.

В процессе прокатки при необходимости возможна регулировка величины отрезного отхода. Для этого необходимо отпустить контргайки 27 и стопорный винт 23, не выводя его из зацепления с диаметральной проточкой на поверхности регулировочной гайки 4. Вращая регулировочную гайку 4 по часовой стрелке или против, можно уменьшить или увеличить величину отрезного отхода. После регулировки величины отрезного отхода контргайка 27 и стопорный винт 23 зажимаются.

Для отсчета начала времени подачи на одном из шпинделей автомата установлен датчик синхронизации, срабатывающий в момент совмещения участков загрузки на валках.

Устройство работает с профиленакатным автоматом, например UPW-12.5.

После замены на профиленакатном автомате UPW-12.5 резьбонакатных роликов на валки для поперечно-клиновой прокатки и соответствующие направляющие проводки, установки устройства с электромагнитным приводом подачи прутковой заготовки, датчика синхронизации и системы управления подачей на данном автомате реализован процесс поперечно-клиновой прокатки.

Прокатывался штифт диаметром 2 мм длиной 12 мм из стальной (45 см) прутковой заготовки (длина заготовки 2,5 м), годовая программа 75,0 тыс.штук, выполнение годовой программы за 52,5 ч; прокатывался штифт 2 мм длиной 14 мм (длина заготовки 2,5 м), годовая программа 140,0 тыс.штук, выполнение годовой программы за 98 ч; прокатывался штифт диаметром 2 мм длиной 17 мм (длина заготовки 2,5 м), годовая программа 100,0 тыс.штук, выполнение годовой программы за 70 ч; прокатывался штифт диаметром 3 мм, длиной 22 мм из стальной (У8А) прутковой заготовки (длина заготовки 2 м), годовая программа 200,0 тыс.штук, выполнение годовой программы за 140 ч. Общее время загрузки автомата при выполнении годовой программы указанных штифтов (515,0 тыс. штук) составило 515 ч, после чего автомат использовался для операции накатки резьб.

Прутковая заготовка 25 длиной 2500 мм из Ст.45 диаметром 2 мм по направляющей трубке 6 через цанговый захват 13 подается до упора в наклонную грань отрезных ножей или формообразующих клиньев на валковом инструменте. После захвата прутковой заготовки 25 прокатными валками от системы управления на катушку 2 электромагнита подается напряжение. Якорь 24, втягиваясь в корпус 1 электромагнита, перемещает цанговый захват 13 по прутковой заготовке, пружина 8 сжимается. После прокатки детали и совмещении участков загрузки на валках катушка 2 электромагнита обесточивается, пружина 8, разжимаясь, переместит цанговый узел и прутковую заготовку 25 на величину подачи L_n. Прутковая заготовка вытолкнет прокатанную деталь из межвалкового пространства. Цикл работы устройства подачи повторится.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА В ЗОНУ ОБРАБОТКИ, содержащее основание, корпус, смонтированный на основании, якорь, установленный с возможностью перемещения параллельно оси подачи материала, электромагнитную катушку, расположенную на якоре, цилиндрическую пружину, горизонтальные направляющие с пазом для перемещения материала, захват и механизм регулировки шага подачи, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей профиленакатных автоматов, повышения точности и надежности, упрощения конструкции, а также настройки и регулировки длины подачи и отрезного отхода, горизонтальные направляющие выполнены в виде трубки, установленной с возможностью перемещения в направлении подачи материала, механизм регулировки шага подачи выполнен в виде направляющей втулки с регулировочной гайкой и направляющей упорной резьбовой втулки, смонтированных на корпусе соосно и параллельно оси подачи материала, регулируемого упора, установленного на корпусе с возможностью перемещения параллельно оси подачи материала и расположенного между направляющей втулкой и направляющей упорной резьбовой втулкой, и втулкой с гайкой, навинченной на направляющую резьбовую упорную втулку с возможностью перемещения параллельно оси подачи материала, причем трубка установлена в направляющей втулке и в направляющей резьбовой упорной втулке, захват закреплен на конце трубки со стороны направляющей втулки, пружина расположена между регулируемым упором и направляющей втулкой, корпус электромагнита с электромагнитной катушкой смонтирован на втулке с гайкой, якорь выполнен полым и закреплен на другом конце трубки с возможностью взаимодействия с направляющей упорной резьбовой втулкой, а корпус установлен на основании с возможностью регулировочного перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2